中文摘要：

基于非稳态静电除尘理论揭示的极板粉尘层积累电荷形成的反电场强度甚至反电晕发生条件与比电阻、粉尘层相对厚度及电流尘密度显著正相关的事实，提出逆流荷电双区多段ESP强化净化高比电阻粉尘技术。荷电区的阴阳极栅与气流垂直交错设置，阴极栅迎风面上的芒刺产生的离子电荷在逆气流朝上风侧阳极栅前进途中实现粒子荷电，荷电后的粒子在风流推动下移向下风侧阳极栅，阳极栅背风面只接受离子，迎风面只发生尘粒沉降，消除反电场和反电晕形成的条件，强化荷电效果；收尘区板板结构不产生离子电流，为提高场强创造条件，强化粒子收集。对荷电区电场及电流分布、尘粒荷电过程进行数值模拟与实验研究，对比测试粒子荷电的改善效果；数值模拟与实验研究荷电粒子浓度对收尘区电场分布形态的影响，提出收尘极表面空间发生气体击穿的极限浓度与极间距、极间电压之间的关系式；理论分析与实验测定极板附着力与比电阻的关系；实验评估高比电阻粉尘净化效果改善程度。

结论摘要：

理论研究成果在国内外首次定量描述了收尘极板粉尘层积累电荷、反电场强度，新的理论驱进速度和收尘效率公式，揭示出高比电阻粉尘在静电收尘过程中极板沉积粉尘层产生相当强度的反向电场，造成有效荷电场和收尘电场强度的显著降低，并导致收尘效率的大幅下降，科学的揭示了长期困扰电除尘研究领域实际测定收尘效率明显低于传统理论的计算值的问题。理论研究成果还推导出对于极间距离收尘极板粉尘层的相对厚度与反向电场强度之间的数学关系式，解决了宽极间距能够改善高比电阻粉尘收集效率的理论依据问题。对于理论研究成果进行了试验验证研究。在制作的极间距可调的实验模型上开展了不同比电阻粉尘在各种极间距离条件下极板沉积粉尘层厚度对V-I特性和收尘效率影响的实验测定。测试结果证明了理论成果的正确性。相关研究成果见结题报告研究成果栏中第一、二篇论文。 基于ESP非稳态收尘理论揭示出的收尘极板沉积粉尘层积累数量很大的电荷并由其产生的相当强度的反向电场最终导致高比电阻粉尘收集效率显著下降的事实，提出“逆流荷电双区多段静电除尘器”的新结构，主要功能是避免荷电区阳极表面粉尘层沉积，从而消除粉尘层积累电荷产生的反向电场,达到强化烟气中粉尘粒子的荷电效果；收尘区采用板-板结构的功能是收尘区的电场电流只有荷电粉尘的暗流，可以大幅度降低电晕电流穿透收尘极板粉尘层时形成的电荷积累以及由此产生的反向电场，提高收尘区的电场强度。为了实验验证新型结构的粉尘收集效果，专门制作了逆流荷电双区单段ESP模型，分别开展了高、中比电阻粉尘的荷电区和收尘区V-I特性和收尘效率的测定，测定结果表明，新结构能够强化高比电阻粉尘的荷电效果和收尘效率。研究成果见2012年的中期研究报告。目前正在整理逆流荷电双区多段ESP强化高比电阻粉尘收集效果的实验数据，撰写研究论文。 在基金资助下，在三年间共发表了学术论文9篇，其中有国内核心期刊4篇，EI 5篇；申请发明专利3项，其中 “逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器”发明专利已授权，另两项发明专利已公开受理。另有一项实用新型专利被受理；期间共培养硕士研究生20人，其中已毕业11人，在读9人。两名研究生在读期间获得国家奖学金；出版《环境工程设计教程》一部。